Desenvolvimento conceitual de prótese mioelétrica para amputados de membros superiores com base na capacidade funcional

Abstract

O número de indivíduos amputados aumenta a cada ano no Brasil. Doenças como diabetes, traumas de trânsito, projéteis de armas de fogo e acidentes de trabalho são os principais causadores de amputações. Diante disso, dispositivos de Tecnologia Assistiva auxiliam na promoção dos direitos humanos das Pessoas com Deficiência. Como exemplo, destacam-se as próteses mioelétricas de membros superiores, que tem como função principal a melhoria na capacidade de manipulação do amputado, contribuindo na realização das Atividades da Vida Diária (alimentação, banho, entre outras). Embora ofereçam maior funcionalidade, as próteses mioelétricas possuem um sistema complexo de alto custo. Portanto, essa pesquisa parte do seguinte questionamento: Qual o potencial do desenvolvimento conceitual de uma prótese mioelétrica de membro superior acessível na contribuição para realização das atividades da vida diária pelos amputados? Dessa forma, o objetivo dessa pesquisa é aplicar o projeto conceitual de uma prótese mioelétrica acessível considerando a Capacidade Funcional de amputados de Membros Superiores. Sendo assim, a pesquisa divide-se em duas etapas: etapa teórica, com o aprofundamento da revisão integrativa e etapa prático conceitual, que envolve o desenvolvimento do plano de pesquisa referente ao desenvolvimento do projeto conceitual da prótese mioelétrica. A etapa prático conceitual divide-se em três fases: Na Fase 1 realizou-se uma estimativa da demanda de possíveis usuários de próteses por meio de consulta à base de dados do Ministério da Saúde. Posteriormente identificou-se a capacidade funcional de nove amputados na realização de Atividades da Vida Diária, por meio do questionário Índice de Barthel. Na Fase 2 realizou-se o levantamento dos requisitos de dois usuários de próteses de membros superiores e, em seguida, houve a priorização dos requisitos. Na Fase 3 determinou-se o projeto conceitual da prótese mioelétrica Exiii Hackberry. Em seguida houve a definição do projeto Exiii Hackberry, através da caracterização do funcionamento do projeto verificando sua estrutura e componentes. Com isso, foi possível estimar o custo total de R$ 3.479,02 para seu desenvolvimento, incluindo componentes e impressão 3D. O PLA foi o material definido para impressão 3D, sendo o projeto renderizado e impresso de acordo com as medidas antropométricas femininas de percentil 50. Pesquisas revelam que a prótese Exiii Hackberry é funcional para realização de atividades como amarrar o cadarço, segurar uma camiseta, pegar uma caneta, virar a página de um livro e pegar e erguer uma garrafa de 600 ml de água.

Abstract: The number of amputees increases every year in Brazil. Diseases such as diabetes, traffic trauma, firearm projectiles and work accidents are the main causes of amputations. In view of this, Assistive Technology devices help to promote the human rights of People with Disabilities. As an example, the myoelectric prostheses of the upper limbs stand out, whose main function is to improve the amputee's handling capacity, contributing to the performance of Activities of Daily Living (eating, bathing, among others). Although they offer greater functionality, myoelectric prostheses have a complex, high-cost system. Therefore, this research starts from the following question: What is the potential of the conceptual development of an accessible upper limb myoelectric prosthesis in contributing to the performance of activities of daily living by amputees? Thus, the objective of this research is to apply the conceptual design of an accessible myoelectric prosthesis considering the Functional Capacity of Upper Limb amputees. Therefore, the research is divided into two stages: theoretical stage, with the deepening of the integrative review and practical conceptual stage, which involves the development of the research plan referring to the development of the conceptual design of the myoelectric prosthesis. The conceptual practical stage is divided into three phases: In Phase 1, an estimate of the demand of possible prosthesis users was carried out by consulting the Ministry of Health database. Subsequently, the functional capacity of nine amputees in carrying out Activities of Daily Living was identified through the Barthel Index questionnaire. In Phase 2, the requirements of two users of upper limb prostheses were evaluated and, then, the requirements were prioritized. In Phase 3, the conceptual design of the Exiii Hackberry myoelectric prosthesis was determined. Then there was the definition of the Exiii Hackberry project with the characterization of the operation of the project, verifying its structure and components. With this, it was possible to estimate the total cost of R$ 3,479.02 for its development, including components and 3D printing. PLA was the material defined for 3D printing, the project being rendered and printed according to the 50th percentile female anthropometric measurements. Research reveals that the Exiii Hackberry prosthesis is functional for performing activities such as tying a shoelace, holding a shirt, a pen, turn a page in a book and pick up and lift a 600 ml bottle of water.